Быстродействующий затвор

 

Использование: в арматуростроении, для аварийного перекрытия трубопроводов за короткий промежуток времени. Сущность изобретения: на магистральном трубопроводе установлен охватывающий его кожух и взрывное отрезное устройство. В полости кожуха размещена поворотная дисковая заслонка. На заслонке со стороны, обращенной к седлу, выполнена выемка диаметром не менее наружного диаметра трубопровода и глубиной не менее расстояния между отрезным устройством и торцевой поверхностью седла. Взрывное отрезное устройство выполнено в виде нескольких линейных кумулятивных зарядов. Заряды размещены в плоскостях, наклоненных друг к другу под углом, вершина которого расположена со стороны заслонки в ее открытом положении. Привод заслонки выполнен электромагнитным, или взрывным, или реактивным. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к запорным устройствам одноразового действия и предназначено для аварийного перекрытия трубопроводов за короткий (менее 1 с) промежуток времени.

Известен затвор /1/, в корпусе которого установлено седло и шарнирно закрепленная заслонка, имеющая привод, выполненный в виде постоянного магнита.

Известен также быстродействующий затвор /2/, в кожухе которого установлены трубопровод с седлом, поворотная дисковая заслонка, снабженная приводом и закрепленная на трубопроводе при помощи рычагов.

Однако, известные устройства не обеспечивают высокой герметичности перекрытия трубопроводов высокого давления.

Этого недостатка лишен быстродействующий затвор /3/, выбранный в качестве прототипа, в корпусе которого установлены трубопровод с седлом, поворотная дисковая заслонка, снабженная пироприводом.

Этот затвор обеспечивает надежную герметизацию магистральных трубопроводов после срабатывания. Однако, он обладает ограниченными эксплуатационными возможностями. Это обусловлено тем, что монтаж затвора требует предварительной разрезки магистрального трубопровода, а это вызывает определенные неудобства при монтаже затвора на функционирующем трубопроводе, кроме того, затвор, становясь частью трубопровода, усложняет технологию эксплуатации магистрального трубопровода и даже делает невозможным проведение некоторых технологических операций, например, очистку трубопровода самоходными ершами. Более того, надежность этого затвора резко снижается при работе на трубопроводах, в которых транспортируются суспензии или жидкости с попавшими в них инородными предметами.

Задачей изобретения является создание быстродействующего затвора для аварийного перекрытия трубопровода, установка которого на трубопровод осуществляется без разрезки последнего.

Технический результат заключается в повышении надежности, повышении срока службы и упрощении технологии эксплуатации магистрального трубопровода.

Это достигается тем, что в быстродействующем затворе, содержащем установленный на магистральном трубопроводе корпус с выполненным в нем седлом и размещенную в корпусе поворотную дисковую заслонку, узел ее взрывной герметизации и установленное на трубопроводе взрывное отрезное устройство, согласно изобретению взрывное отрезное устройство выполнено в виде нескольких линейных зарядов, а корпус выполнен в виде охватывающего трубопровод кожуха, образующего полость, изолированную от полости трубопровода, при этом установленная в полости обоймы кожуха заслонка со стороны, обращенной к седлу, выполнена с выемкой диаметром не менее наружного диаметра трубопровода и глубиной не менее расстояния между отрезным устройством и торцевой поверхностью седла. Отрезное устройство может быть выполнено из нескольких линейных кумулятивных зарядов, при этом плоскости размещения каждого из кумулятивных зарядов расположены под углом друг к другу с вершиной в направлении к заслонке. Привод заслонки может быть выполнен электромагнитным, или взрывным, или реактивным.

На чертеже показан один из вариантов быстродействующего затвора, состоящего из кожуха 1 с седлом 2, герметично закрепленной на магистральном трубопроводе 3 дисковой поворотной заслонки 4 с конической боковой поверхностью и рычагов 5. На заслонке 4 расположен привод 6 с капсюлем 7. На наружной поверхности кожуха 1 в зоне седла установлен заряд взрывчатого вещества 3, к которому присоединена кольцевая разводка 9 с капсюлем 10. На трубопроводе 3 смонтировано отрезное устройство 11, состоящее из одного или нескольких линейных кумулятивных зарядов с капсюлем 12. Необходимая разновременность срабатывания капсюлей 7, 10, 12 обеспечивается электронным блоком управления 13. В заслонке 4 выполнена выемка 14, диаметром не менее наружного диаметра трубопровода, глубиной В, величина которой выбирается, по крайней мере, не менее расстояния А от линейного кумулятивного заряда 11 до торцевой поверхности седла 2 (что соответствует открытому участку магистрального трубопровода после его разрезания).

Работает устройство следующим образом.

По команде об аварийной ситуации, поступившей на электронный блок управления 13, последний подрывает капсюли 7 и 12. Кумулятивные заряды, срабатывая, перерезают участок магистрального трубопровода 3. При срабатывании привода 6 заслонка 4, поворачиваясь на оси, выталкивает отрезанный участок трубопровода 3 и входит в седло 2 до соприкосновения торцевых поверхностей, надеваясь своей выемкой 14 на выступающий отрезок А трубопровода. В этот момент по сигналу от блока управления 13 срабатывает капсюль 10, затем разводка 9 и заряд 8, в результате чего происходит герметизация перекрытия заслонкой 4 седла 2 с выступающим отрезком А магистрального трубопровода.

Использование изобретения позволяет расширить возможности, возникающие при эксплуатации быстродействующего затвора: отпала необходимость разрезки магистрального трубопровода до установки на него затвора; улучшились удобства при монтаже затвора; упростилась технология эксплуатации магистрального трубопровода, так, например, очистка его самоходными ершами при установленном затворе не вызывает никаких осложнений; надежность быстродействующего затвора увеличилась, особенно на тех трубопроводах, по которым транспортируется суспензия или жидкость с инородными предметами; появилась возможность контроля и профилактики всех элементов затвора без перекрытия трубопровода; увеличился срок жизни как затвора в целом, так и отдельных его элементов, так как до момента аварийной ситуации попадание в него транспортируемого материала по трубопроводу полностью исключено.

Формула изобретения

1. Быстродействующий затвор, содержащий установленный на магистральном трубопроводе корпус с выполненным в нем седлом и размещенную в корпусе поворотную дисковую заслонку, узел ее взрывной герметизации и установленное на трубопроводе взрывное отрезное устройство, отличающийся тем, что взрывное отрезное устройство выполнено в виде нескольких линейных зарядов, а корпус выполнен в виде охватывающего трубопровод кожуха, образующего полость, изолированную от полости трубопровода, при этом установленная в полости кожуха заслонка со стороны, обращенной к седлу, выполнена с выемкой диаметром не менее наружного диаметра трубопровода и глубиной не менее расстояния между отрезным устройством и торцевой поверхностью седла.

2. Затвор по п. 1, отличающийся тем, что привод заслонки выполнен электромагнитным, или взрывным, или реактивным.

3. Затвор по п.1, отличающийся тем, что взрывное отрезное устройство выполнено в виде нескольких линейных кумулятивных зарядов.

4. Затвор по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что кумулятивные заряды размещены в плоскостях, наклонных одна к другой под углом, вершина которого расположена со стороны заслонки в ее открытом положении.

РИСУНКИ

Рисунок 1